燃料电池系统技术方案

本发明专利技术提供一种燃料电池系统，其具备：燃料电池；散热器，其被设置于对所述燃料电池进行冷却的冷却介质的循环路径上；喷射部，其向所述散热器喷射在所述燃料电池中被生成并被排出的生成水；加热部，其被设置于从所述燃料电池起至所述喷射部为止的所述生成水的供给路径上，并对该生成水进行加热。

Fuel cell system

【技术实现步骤摘要】
燃料电池系统
本专利技术涉及一种燃料电池系统。
技术介绍
一直以来，已知一种利用冷凝器而对在燃料电池的内部所生成的水蒸气的水分进行回收、并将所回收的水喷向散热器的前表面的系统(例如，参照日本特开2001-357864号公报)。当水被喷射向散热器的前表面时，通过伴随着该水的蒸发而产生的蒸发潜热，从而提高了散热器的冷却性能。另外，散热器(放热器)具有由于针对于车辆的搭载性的提高、由耗油率的改善所实现的排热的减少、高性能化等而被小型化的趋势。因此，具有散热器的表面积被减小的趋势。由于当散热器的表面积被减小时，即使向散热器的前表面喷射从燃料电池回收到的水(生成水)，附着在散热器的表面上的水滴的量也会减少，并且，即使在其表面上附着有水滴但对该水滴进行保持的区域也会被减小，因此，该水滴的附着时间将变短。也就是说，附着在散热器的表面上的水滴容易在进行气化(蒸发)之前通过行驶风等而从其表面被吹飞。如此，当使散热器小型化时，效率良好地利用附着在散热器的表面上的水滴的蒸发潜热将变得困难。换而言之，对于使向散热器喷射出的水全部气化从而提高散热器的冷却性能而言，存在改善的余地。
技术实现思路
因此，本专利技术的目的在于，获得一种能够促进向散热器喷射出的生成水的气化的燃料电池系统。为了达成上述的目的，本专利技术的第一方式的燃料电池系统具备：燃料电池；散热器，其被设置于对所述燃料电池进行冷却的冷却介质的循环路径上；喷射部，其向所述散热器喷射在所述燃料电池中被生成并被排出的生成水；加热部，其被设置于从所述燃料电池起至所述喷射部为止的所述生成水的供给路径上，并对该生成水进行加热。根据本专利技术的第一方式，在燃料电池中被生成并被排出的生成水在向散热器被喷射之前通过加热部而被加热。也就是说，被加热后的生成水向散热器被喷射。因此，该生成水的水滴表面的水蒸气压与大气中的水蒸气压之差将变大，从而促进了向散热器被喷射出的生成水的气化。此外，本专利技术的第二方式的燃料电池系统为，在第一方式的燃料电池系统中，具备：旁通路径，其经由切换阀而被设置于与所述加热部相比靠所述生成水的供给方向上游侧的所述供给路径与所述喷射部之间；温度检测部，其对与所述切换阀相比靠所述生成水的供给方向上游侧的所述生成水的温度进行检测；控制部，其在由所述温度检测部所检测出的温度为基准值以上时，对所述切换阀进行切换以使所述生成水向所述旁通路径流动。根据本专利技术的第二方式，在由温度检测部所检测出的温度为基准值以上时，对切换阀进行切换以使生成水向旁通路径流动。也就是说，在由温度检测部所检测出的温度为基准值以上时，无需通过加热部来对生成水进行加热。如此，由于能够根据需要来对生成水进行加热，因此在燃料电池系统中实现了节能化。此外，本专利技术的第三方式的燃料电池系统为，在第一方式的燃料电池系统中，具备：第一温度检测部，其对与所述散热器相比靠所述冷却介质的循环方向上游侧的所述冷却介质的温度进行检测；第二温度检测部，其对所述生成水的温度进行检测；控制部，其通过对由所述第一温度检测部所检测出的所述冷却介质的温度与由所述第二温度检测部所检测出的所述生成水的温度进行比较，从而对所述加热部的加热量进行控制。根据本专利技术的第三方式，通过对由第一温度检测部所检测出的冷却介质的温度与由第二温度检测部所检测出的生成水的温度进行比较，从而对加热部的加热量进行控制。也就是说，从喷射部被喷射的生成水在不会浪费的条件下被加热。因此，在燃料电池系统中实现了节能化。此外，本专利技术的第四方式的燃料电池系统为，在第三方式的燃料电池系统中，所述控制部在所述生成水的温度低于所述冷却介质的温度时，提高所述加热部的加热量，而在所述生成水的温度为所述冷却介质的温度以上时，降低所述加热部的加热量。根据本专利技术的第四方式，在生成水的温度与冷却介质的温度相比而较低时，提高加热部的加热量，而在生成水的温度为冷却介质的温度以上时，降低加热部的加热量。因此，对从喷射部被喷射的生成水以所需以上程度而被加热的情况进行抑制。此外，本专利技术的第五方式的燃料电池系统为，在第一方式或第二方式的燃料电池系统中，所述加热部为，在所述循环路径与所述供给路径之间进行热交换的热交换器。根据本专利技术的第五方式，加热部被设为，在循环路径与供给路径之间进行热交换的热交换器。也就是说，经由在循环路径中流动的冷却介质，并利用燃料电池的排热来对流过供给路径内的生成水进行加热。因此，燃料电池系统自身的结构较为简单即可，且在燃料电池系统中实现了节能化。此外，本专利技术的第六方式的燃料电池系统为，在第一方式至第四方式中的任意一个方式的燃料电池系统中，所述加热部为电加热器。根据本专利技术的第六方式，加热部被设为电加热器。在此，电加热器易于对其加热量进行控制。因此，使从喷射部被喷射的生成水效率良好地被加热。根据本专利技术，能够促进向散热器被喷射出的生成水的气化。附图说明基于以下的附图而对本专利技术的代表性实施例进行详细描述，其中：图1为示意性地表示第一实施方式所涉及的燃料电池系统的结构的侧视图。图2为表示向散热器被喷射的生成水进行气化的状况的示意图。图3为示意性地表示第二实施方式所涉及的燃料电池系统的结构的侧视图。图4为示意性地表示第三实施方式所涉及的燃料电池系统的结构的侧视图。具体实施方式以下，基于附图，对本专利技术所涉及的实施方式进行详细说明。另外，本实施方式所涉及的燃料电池系统10主要被搭载于车辆12上。因此，为了便于说明，将在各个附图中所适当表示的箭头标记UP设为车身上方向，将箭头标记FR设为车身前方向。此外，在以下的说明中，在没有特别说明而记载了上下、前后的方向的情况下，分别表示车身上下方向的上下、车身前后方向的前后。并且，在下文中，有时将对燃料电池14(下文叙述)进行冷却的冷却介质的循环方向上游侧简称为“上游侧”，将循环方向下游侧简称为“下游侧”。同样地，在下文中，有时将从燃料电池14被排出的生成水的向喷射装置40(下文叙述)的供给方向上游侧简称为“上游侧”，将供给方向下游侧简称为“下游侧”。＜第一实施方式＞首先，对第一实施方式所涉及的燃料电池系统10进行说明。如图1所示，在车辆12上搭载有燃料电池14。燃料电池14为，通过供给作为燃料的氢气(H2)和含有氧气(O2)的空气而进行发电、并对使车辆12行驶的电机(省略图示)等进行驱动的电池。如果进行具体说明，则燃料电池14具备多个单电池(省略图示)，并且被构成为，通过使氢气在单电池的正极(阳极、燃料极)与正极侧的分离器(省略图示)之间流动，并使含有氧气的空气在单电池的负极(阴极、空气极)与负极侧的分离器之间流动，从而进行发电。另外，此时，燃料电池14会发热。因此，燃料电池14通过在其内部流动的冷却介质而被冷却(热量被吸收)。如果进行详细说明，则燃料电池系统10具有第一流道22，所述第一流道22构成了使对燃料电池14进行冷却的冷却介质向图示的逆时针方向循环的循环路径。在第本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种燃料电池系统，具备：/n燃料电池；/n散热器，其被设置于对所述燃料电池进行冷却的冷却介质的循环路径上；/n喷射部，其向所述散热器喷射在所述燃料电池中被生成并被排出的生成水；/n加热部，其被设置于从所述燃料电池起至所述喷射部为止的所述生成水的供给路径上，并对该生成水进行加热。/n

【技术特征摘要】
20180824 JP 2018-1574601.一种燃料电池系统，具备：
燃料电池；
散热器，其被设置于对所述燃料电池进行冷却的冷却介质的循环路径上；
喷射部，其向所述散热器喷射在所述燃料电池中被生成并被排出的生成水；
加热部，其被设置于从所述燃料电池起至所述喷射部为止的所述生成水的供给路径上，并对该生成水进行加热。


2.如权利要求1所述的燃料电池系统，具备：
旁通路径，其经由切换阀而被设置于与所述加热部相比靠所述生成水的供给方向上游侧的所述供给路径与所述喷射部之间；
温度检测部，其对与所述切换阀相比靠所述生成水的供给方向上游侧的所述生成水的温度进行检测；
控制部，其在由所述温度检测部所检测出的温度为基准值以上时，对所述切换阀进行切换以使所述生成水向所述旁通路径流动。


3.如权利要求1所述的燃料电池系统，具备：
第一温度检测部，其对与所述散热器相比靠...

【专利技术属性】
技术研发人员：若月一稔，小牧克哉，
申请(专利权)人：丰田自动车株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP